Как самостоятельно сделать отопление дома газом Брауна или водородом

Современные технологии отопления, наряду с постоянным увеличением КПД классических установок, имеющих в основе пропан или бутан, предлагают совершенно новые виды топлива. Некоторые очень интересны. Например, отопление на водороде своими руками – очень удобный способ, когда отопление деревянного дома может быть сделано без особых финансовых вложений.

Водородный котел отопления

Как работает отопление дома на водороде

Если рассматривать стандартную схему, которая использует пропан в качестве топлива, можно условно выделить три зоны:

1. Источник газа. Это может быть централизованная подача, баллон, где пропан находится в жидком состоянии, или комбинированная, где газ предварительно проходит стадию подготовки.
2. Котел и система теплообменников, охватывающая весь дом. Здесь пропан сгорает и отдает тепло, а вода или другой теплоноситель осуществляют отопление.
3. Система выброса, через которую уходит сгоревший газ.

Если используется отопление дома водородом, конструкция упрощается. Газ из баллона подается непосредственно в узел теплообмена. В отличие от классической системы, происходит каталитическая реакция. Водород не горит открытым пламенем, как пропан. В ходе реакции с кислородом образуется нагретый пар, который отдает тепло.

Такой способ идеален, когда система отопления дома водородом построена на основе «теплых полов». Здесь минимум теплоносителя и максимальная отдача тепла.

Котел, в котором используется водород, достаточно компактен. Дом не надо оборудовать дымоходами – на выходе только пар. Можно своими руками легко оборудовать систему вентиляции. К тому же водород в ходе реакции не образует вредные вещества, поэтому отопление таким способом экологически безопасно.

Технология и применение

Принцип работы водородного котла

Родина систем, где отопление использует водород, – Италия. Сегодня уже существуют котлы, в которых не сжигается пропан. Они компактны, можно зонировать отопление, поставить несколько котлов. Сделать для них сеть циркуляции теплоносителя можно своими руками. Однако пока что такая технология не получила большого распространения. Водород дорог, его нет «в свободной продаже», нужны специальные материалы теплообменника, чего не требует пропан.

Существует разновидность, где используется смесь – водород и кислород в соотношении 2:1. Это так называемый газ Брауна, или гремучий газ. Он горит открытым пламенем, при сгорании не образует вредных веществ, как пропан. И главное – гораздо легче построить отопление на водороде своими руками, если получать газ Брауна самостоятельно, с помощью установки электролиза. В схеме будет использоваться такой же котел, который требует пропан. Изменится только горючая смесь.

Некоторые показатели эффективности

Анализируя условия применения и количество теплоты, которое при сгорании выделяет пропан и газ Брауна, получаем следующие цифры:

1. Водород или газ Брауна выделяет 121 МДж/кг, не требует дополнительного притока воздуха. При сгорании образуется только пар и вода, а отопление не требует сложных дымоходов.
2. Пропан образует 35 МДж теплоты. Необходима вентиляция, образуются вредные выбросы. Дом должен быть оборудован дымоходами из-за очень высокой температуры, которую имеет газ на выходе.

Если привести примерные объемы, которые будут потрачены, чтобы сделать дом теплым, получится следующая картина. Отопление потребляет примерно 300 кубических метров газа, если используется пропан. Из приведенных выше цифр понятно, что водород и газ Брауна выделяют в три раза больше тепла. Соответственно, отопление будет требовать всего 100 кубометров. Или, по приведенным цифрам необходимой подачи, примерно 2,5 литра газа в минуту.Для сравнения, пропан потребует почти 7 литров в минуту. Становится понятно, что отопление, где используется газ Брауна, эффективнее и экономнее.

Получение газа Брауна и примерная схема электролизера

Чтобы получить топливо и сделать отопление на водороде своими руками, понадобится устройство, называемое электролизер. Это простейший электрический прибор, который воздействует на воду с помощью электротока. Молекулы разлагаются, получается газ Брауна, который представляет собой водород и кислород в пропорции 2:1.

Схема электролизера

Для электролизера, собранного своими руками, понадобятся:

1. Металлические пластины, проложенные диэлектриком.
2. Генератор импульсов. Нужен мощный прибор, способный обеспечить силу тока хотя бы в 30А.
3. Емкость для размещения всей конструкции, которая будет герметична. В ней предусматривается патрубок для подачи воды и еще один, через который будет уходить газ Брауна.
4. Источник питания с напряжением в 12 В.

Работает все следующим образом:

1. К корпусу емкости или отдельный электрод, погруженный в воду, присоединяется один контакт источника питания.
2. Второй контакт подключен к пластинам, также находящимся в воде.
3. При подаче напряжения начинается процесс электролиза и выделяется газ Брауна, который затем может использоваться в том же котле, что и пропан.

Импульсный модулятор нужен для повышения КПД. При подаче постоянного тока газ Брауна будет образовываться в малом количестве. С помощью подбора частоты генератора определяются параметры, позволяющие получать как можно больше газа в единицу времени.

В такой установке используется дистилированная вода. Она плохой проводник, чтобы создать электролит, поэтому в нее добавляется основание – обычная очищенная щелочь. Все металлические детали должны быть качественно отполированы и обезжирены. Нельзя трогать их руками, чтобы не было излишнего потребления энергии и перегрева установки.

Отопление дома: примерная структура

Принцип работы водородной установки

Для наибольшей эффективности используется замкнутая система, которая не выводит пар наружу. Для наглядности перечислим узлы в порядке протекания процесса.

1. Бак с дистиллированной водой, в которую добавлена щелочь. Емкость герметична и работает как промежуточный накопитель.
2. Раствор попадает в электролизер.
3. Образовавшийся газ Брауна попадает снова в бак (пункт 1). Он накапливается и одновременно создает давление, которое подает жидкость в электролизер.
4. Бак соединен патрубком с двумя блоками предотвращения обратной подачи газа.
5. Далее газ Брауна поступает в камеру сгорания, которая оборудована датчиком горения и искровым запальником. Там тепло передается воде, которой заполнено отопление.
6. Образовавшаяся в результате сгорания вода поступает в бак (пункт 1).

Такая система обеспечивает замкнутый цикл и требует только периодического пополнения состава электролита. При большом объеме бака этого можно избежать на протяжении целого сезона.

Особенности и предостережения

Отопление, которое не использует пропан, – реальность, которую можно сделать своими руками. Сегодня проводится множество экспериментов. Электролизеры для получения газа Брауна выпускаются серийно. Если вы решили сделать отопление своими руками по такому принципу, помните – газ Брауна, он же гремучий газ – весьма опасен. Соблюдайте меры безопасности.

Отопление газом Брауна

Прошли те времена, когда частный дом можно было обогреть одним-единственным способом — русской печью. Благо, в нашем современном мире, цивилизация добралась и до загородных домов. Теперь любой человек желает иметь свой дом, со всеми удобствами и комфортом. Усовершенствованные технологии и материалы дают возможность оборудовать отопление частного дома различными способами, а в качестве теплоносителя можно использовать — воду, пар, антифриз, а также газообразное вещество. Как видите, выбор очень большой. И изучив все плюсы и минусы данных систем, можно выбрать для себя наиболее подходящий вариант. Сейчас мы здесь обсудим, как можно использовать газ Брауна в системе отопления. В народе его еще обзывают: коричневым или зеленым газом, оксигидрогеном.

Немного углубимся в теорию, чтобы вам было понятно, что собой представляет — это газообразное вещество. Газ Брауна — это «гремучий» газ без цвета и запаха, состоящий из двух частей газообразного водорода и одной части кислорода. Химическая формула газа Брауна (ННО).

На сегодняшний день — отапливание дома водородом, это ноу-хау, которое хоть и не имеет масштабного использования, но уже успело завоевать и привлечь к себе пристальное внимание потребителей. В интернет сообществе активно дискутируют на тему, целесообразно ли использовать газ Брауна для систем отопления.

Дискуссии идут в нескольких направлениях:

1. С точки зрения безопасности — можно ли газ «гремучку» использовать и при этом не произойдет никакого взрыва, так как водород славится своей взрывоопасностью.
2. Экономичность получения этого продукта — стоит ли он тех затрат, которые будут затрачены на получения этого газа.

Получение газа Брауна

Давайте разберемся, откуда этот газ появляется. Есть устройство обзываемое генератором газа Брауна— предназначен он для получения того самого газа, о котором так активно рассуждает интернет сообщество. Данное изобретение позволило снизить затраты на производство водорода и значительно уменьшить количество вредных выбросов. Под действием переменного тока, вода расщепляется на самостоятельные составляющие, на два атома водорода НН и атом О (кислорода). Если выражаться научным языком, то этот метод называется — электролизом воды, в результате чего получается газ с химической формулой ННО.

Для того чтобы расщепить воду методом электролиза необходимо затратить 442,4 килокалории на Моль. В итоге из одного литра воды получится — 1866,6 литров гремучего газа. При сгорании водорода, вступившим в реакцию с кислородом, энергии возвращается в 3,8 раза больше, чем было затрачено на его получение. Добывая водород таким способом, можно использовать его для энергообеспечения зданий и сооружений.

У многих сограждан наслышавшись о такой системе, возникают вопросы:

1. Возможно ли «гремучку» применить для отапливание дома?
2. Сколько выделяется при электролизе — газа Брауна?
3. Как будет происходить процесс горения?
4. Есть ли на Российском и Зарубежном рынке — готовое запатентованное устройство, которое будет преобразовывать воду в «гремучку»?
5. Конечно же, еще многих волнует вопрос — экономичность и безопасность такой системы.

Отопление домов газом Брауна на сегодняшний момент, в силу своей новизны, еще не приобрело широкого применения. Производители водородных котлов, только начинают набирать свои обороты в изготовлении и поставках их на Российский и Западный рынки.

Газ Брауна и автомобили

На сегодняшний момент, генераторы газа Брауна, активно используются на рынке автолюбителей. Все мы знаем, что топливо в двигателе внутреннего сгорания сгорает не эффективно. В двигателе авто сгорает лишь 40% топлива, а остальные 60%, можно сказать, улетают в воздух. Эта система дает сильный прирост мощности двигателя, что позволяет экономить бензин, а также снижает количество вредных выбросов в атмосферу, что благоприятно сказывается на нашей экологии. К сожалению, на сегодняшний день водородные генераторы, практически, можно использовать только для автомобилей. Для системы отопления, промышленные выпускаемые генераторы, использовать нельзя. Они для этого еще плохо приспособлены и не до конца разработаны. Да еще выбор в магазинах очень скуден и невелик.

Генератор газа Брауна своими руками

Но откуда тогда пошел слух, что газ Брауна можно использовать для отопления?! А это непросто слух, а уже доказанный факт, как многие наши сограждане устанавливают самодельные генераторы газа Брауна, у себя в частных домах, в гаражных кооперативах.

Всеобщий интерес к генераторам газа Брауна, продолжает набирать обороты. Существует большое количество людей, которые планируют или уже собирают своими руками водородные генераторы для котла. Цена на них, мягко говоря, слегка завышена, коэффициент полезного действия (КПД) редко превышает 50% и никогда не превышает даже 90%. На сегодняшний день есть только одно верное решение. Этот генератор необходимо будет сделать самому, для того, чтобы он работал эффективно, с КПД более единицы.

Потребители, которые уже опробовали такую систему для отапливания своих домов, отмечают положительную динамику при использовании данной системы.

Генератор газа Брауна можно собрать несколькими способами. Для того чтобы собрать такую установку в домашних условиях, необходимо приобрести некоторые комплектующие.

Емкость для дистиллированной воды. Вода будет подаваться в герметичную конструкцию с диэлектриком, где располагается комплект собранных нержавеющих пластин, примыкающих друг к другу через изолятор. На нержавеющие пластины должно поступать напряжение 12 Вольт, при таком напряжении происходит распад воды на газы. Но наиболее результативный способ — это подача переменного тока с определенной частотой от ШИМ генератора, где вместо постоянного тока используется переменный или импульсный ток, при этом эффективность установки резко возрастет.

Комплектующие приобретены, теперь начинаем все это собирать.

Для этого нам понадобятся: ​​

• нержавеющие трубки разных диаметров или листовой нержавеющий металл;
• шим регулятор с мощностью не меньше 30 А;
• емкость для размещения этой конструкции;
• для питания, необходим источник — 12 Вольт.

Как работает собранная конструкция?

На Шим подается напряжение, регулятор образует напряжение с необходимой частотой. От того какая будет частота, зависит плодотворность выработки газа. Затем напряжение подается на нержавеющие трубки или пластины, в которых находится вода. В них, под действием тока, выделяется «гремучка». Далее она поступает по гибким трубкам в емкость осушителя. А уже из осушителя, газ подается в контур подачи воздуха.

Такую установку можно применять для отапливания: гаражных кооперативов, загородных домов, все зависит от полета вашей фантазии. Чтобы применить данную установку для отапливания дома, нужно переделать твердотопливный котел или газовый, под газ Брауна. Если вы все-таки надумаете собирать и активно использовать данную самодельную установку, то вы получите дешевое топливо. И экологически чистый продукт, который не загрязняет воздух. При сборке генератора газа Брауна, у вас будут возникать вопросы. Здесь мы ответим на наиболее часто задаваемые вопросы.

Какую воду использовать, обычную водопроводную или дистиллированную?

Можно использовать водопроводную воду, если в ней нет тяжелых металлов или дистиллированную. Но лучший эффект достигается при использовании раствора гидроксида натрия, добавленного в дистиллированную воду. Необходимо соблюсти пропорцию, на десять литров воды нужно добавить одну столовую ложку гидроксида натрия и тщательно размешать.

Какой металл использовать?

В разных пособиях и руководствах, пишут о том, что необходимо использовать только редкие металлы.

Вас вводят в заблуждение. Можно использовать любую нержавеющую сталь. Самые хорошие результаты при работе со сталью, показала ферромагнитная сталь, которая не притягивает частицы ненужного мусора. Еще один важный момент, главное, при выборе металла, отдать предпочтение нержавеющей стали, и чтобы она не была подвержена окислению.

Насколько долговечны пластины электродов?

Менять пластины на новые нет надобности, так как при работе они совсем не разрушаются.

Что нужно сделать, чтобы подготовить пластины для электродов? И как правильно это сделать?

В первую очередь, перед сборкой пластин их необходимо очень тщательно промыть в мыльном растворе, а потом обработать их поверхность спиртосодержащим веществом (водкой или спиртом). Электролизер некоторое время необходимо «погонять», периодически заменяя грязную воду, на чистую. Продолжаем до тех пор, пока вода не вымоет всю грязь. Если вода будет достаточно чистая, то установка нагреваться не будет.

Если вы собрали электролизер правильно, то при его использовании вода и пластины нагреваться не будут. Важно не перегревать электролизер выше 65 градусов. Если температура поднимется выше указанной температуры, то к пластинам пристанет грязь, металлы с минералами. И их придется удалять при помощи наждачной бумаги или заменять их на новые.